单片机课程设计,飞思卡尔,加速踏板

天津职业技术师范大学汽车与交通学院

《汽车电控系统》

课程设计报告

同组学生姓名（学号）：杨启瑞（03）文林哲（08）

班级：汽电1001班

任务分工：杨启瑞：查找资料，整理设计报告。

文林哲: 编写程序，调试结果。

设计时间：2013年06月24日——2013 年07月05日指导教师：宋建峰冯勇鑫

目录

一、课程设计目的-------------------------------------------------------1

二、课程设计要求及设计任务描述----------------------------------1

1、课程设计要求---------------------------------------------------1

2、课程设计课题（加速踏板位置传感器信号采集）---------------------2

3、实验设备及其连接-----------------------------------------------2

三、加速踏板工作原理及控制方式----------------------------------3

四、总体方案设计及流程图----------------------------5

五、系统硬件方案设计--------------------------------6

1、系统原理图----------------------------------------------------6

2、单片机（MCU）模块 --------------------------------------------6 六﹑系统软件设计-----------------------------------------------------10 七﹑课程设计结论及总结-----------------------------15 八﹑附录-------------------------------------------17

一、课程设计目的

随着半导体技术的不断发展，各种微处理芯片的性价比越来越高，在各个领域的应用也越来越广泛，MCU作为嵌入式系统的核心控制器在工业控制、航天航空、民用家电、医疗设备等方面占有十分重要的地位,。低端的8位MCU它具有价格低、适配器件成熟种类多等优势，因此尽管现在32位、16位MCU不断发展，但8位的MCU仍占有大约50%的市场份额，同时它也是我们学习MCU的必要的入门途径。

微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为汽车在电子方面的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性，可靠性及多功能性。市场上有很多现成的汽车的电子机构，但价格都偏高。而应用汽车嵌入式系统进行控制，即可以实现用相对便宜的价格组成一个性能不错的汽车电子控制系统。

本次课程设计就是应用飞思卡尔AW60单片机进行一次实际项目设计，要经过硬件设计、软件设计、实验电路调试、软件调试直至最后项目完成，这对我们所学习的理论知识进行进一步的巩固、深化及综合应用，同时学习以单片机为控制核心的应用的实际设计流程及基本的实践动手能力，为我们进行嵌入式应用工程设计奠定基础。

二、课程设计要求及设计任务描述

1、课程设计要求

(1)、熟悉AW60内部结构、各模块应用方法

(2)、掌握codewarrior集成开发环境的使用

(3)、掌握C语言及理解HCS08汇编指令

(4)、熟悉汽车嵌入式系统综合开发实验台的应用

(5)、熟悉电子技术相关知识

（6）、熟悉加速踏板以及节气门位置传感器的工作原理

2、课程设计课题（加速踏板位置传感器信号采集）

运用实验室提供的飞思卡尔嵌入式实验系统、加速踏板位置传感器、设计具有一个模拟量采集应用，进行AD转换的硬软件。

(1)．设计内容：运用实验室提供的飞思卡尔嵌入式实验系统、设计具有一个模拟量采集应用，进行AD转换的硬软件

(2)．设计要求：踏板开度采用小灯指示，小灯全亮为100%，全灭为0%

(3)．设计步骤及方法：

1）系统硬件设计，设计键盘及LED或LCD与MCU的接口

2）系统软件设计，在硬件设计的基础上进行汽车嵌入式系统综合开发试验台的总体软件设计，画出程序流程图；

3）按系统软件设计方案，设计各模块程序、调试，各模块程序调试通过后，进行系统联调（编写程序中要注意存储定义、程序注释等，养成良好的编程习惯）；

4）根据调度中发现的问题对设计进行修改、完善至达到设计要求。

3．实验设备及其连接

1．PC机一台

2．飞思卡尔嵌入式实验开发系统一台

3．串行通信线一根

4．万用表一只

5. 示波器一台

6. 汽车嵌入式系统综合开发实验台一台

三．加速踏板工作原理及控制方式

加速踏板也就是我们常说的油门，传统拉线油门是通过钢丝一端与油门踏板相连另一端与节气门相连，它的传输比例是1：1的，也就是说我们用脚踩多少，节气门的打开角度就是多少，但是在很多情况下，节气阀并不应该打开这么大的角度，所以此时节气阀打开的角度并不一定是最科学的，这种方式虽然很直接但它的控制精度很差。而电子油门它是通过电缆或线束来控制节气门的开度，从表面看是用电缆取代了传统的油门拉线但实质上不仅仅是简

的改变连接方式，而是能对整个车辆的动力输出实现自动控制功能。

当驾驶员需要加速时踩下油门，踏板位置传感器就将感知的信号通过电缆传递给ECU，ECU经过分析、判断，并发出指令给驱动电机，并由驱动电机控制节气门的开度，以调整可燃混合气的流量，在大负荷时，节气门开口大，进入气缸内的可燃混合气多，如果使用拉线油门只能靠脚踩油门踏板的深浅来控制节气门的开度，很难将节气门的开口角度调到能达到理论空燃比状态，而电子油门能通过ECU将传感器采集的各种数据进行分析、比对，并发出指令让节气门执行机构动作，将节气门调到最佳位置，以实现不同负荷和工况下都能接近于14.7：1的理论空燃比状态，使燃料能充分燃烧。